Устройство длительного радионаблюдения движения животных
Предложенная полезная модель предназначена для длительного дистанционного слежения (радиомечение) за перемещениями диких и домашних животных, а также птиц путем измерения их текущих координат и передачи их через сеть общего пользования на пункт сбора информации. Она представляет собой гибкую ленту, на которой размещены: кассета источника питания, обогреваемая телом животного, гибкая солнечная батарея, набранная из фотодиодов, кассета аппаратуры, закрепленная, как и кассета источника питания, своими фланцами в продольном разрезе ленты, устройство натяжения ленты в виде барабана со спиральной пружиной и храповым механизмом, расцепляемым при излишнем натяжении ленты. Лента снабжена управляемым устройством замыкания, обеспечивающим сброс всего устройства в необходимых случаях.
Предлагаемая полезная модель «Устройство длительного радионаблюдения движения животных» относится к технике радиомечения для изучения сезонных и антропогенных миграций диких животных и птиц и может быть использовано для контроля местонахождения и перемещений животных.
Известные устройства, решающие эту задачу, описаны, например, в обзоре на сайте www.enviromental-studies.de. Ближайший прототип описан в патенте США Des 336055.
Известные устройства содержат кассеты аппаратуры спутникового местоопределения, устройств передачи данных на пункт наблюдения по сети общего пользования, химического и солнечного источников питания и гибкую ленту, на поверхности которой закреплены указанные устройства. На теле животного лента закреплена с использованием устройств замыкания ленты и ее натяжения.
Известные устройства обладают рядом недостатков, препятствующих их длительному использованию:
1. Солнечная батарея имеет жесткую конструкцию и при достаточно больших размерах не согласуется с формой ленты крепления. Поэтому она травмирует животное и не защищена от механических повреждений.
2. Емкость химических источников падает при низкой температуре, что приводит к отказу аппаратуры.
3. При длительной работе установленный ранее размер ленты перестает отвечать размерам животного - начинает сдавливать органы животного и повреждает шкуру и кожный покров. При малом натяжении лента может цепляться за окружающие предметы и легко сбрасывается животным.
4. Не предусмотрена возможность дистанционного или автономного сброса устройства, что необходимо по окончании работы или при угрозе жизни животного.
5. Крепление кассет на поверхности ленты небезопасно для животного при малой ее ширине, поскольку лента с кассетой может перекручиваться.
Все это делает затруднительным длительное наблюдение за животными, заставляет через короткое время отлавливать животное и во избежание его гибели освобождать от описанного устройства, что само по себе представляет довольно сложную задачу. Кроме того, известные устройства оказываются плохо приспособленными к работе в тяжелых условиях.
Предлагаемая полезная модель приспособлена для длительной работы в тяжелых условия (повышенная влажность, отрицательные температуры, большие механические нагрузки и вибрация) за счет того, что в ней устранены перечисленные выше недостатки прототипа и других известных устройств, а именно:
1. Вместо жесткой конструкции солнечной батареи предлагается набирать ее из отдельных фотодиодов, закрепленных на гибком основании с защитой рабочей поверхности гибкой пленкой из прочного материала, например, алмазоподобного. Это позволяет согласовать ее с формой ленты крепления и тем самым защитить от повреждения. Кроме этого, использование фотодиодов существенно повышает КПД солнечной батареи.
2. С целью защитить химический источник от потери емкости при низкой температуре, он помещен в кассету, одна из стенок которой непосредственно прилегает к телу животного и выполнена из металла, а остальные стенки снабжены теплоизоляцией.
3. При длительном наблюдении за животным его размер в разные сезоны года существенно меняется, что при фиксированной длине ленты приводит либо к сдавливанию внутренних органов, либо, при уменьшении размера животного, к появлению слабины ленты. В этом случае устройство может быть сброшено самим животным или
обездвижить его при зацеплении ленты за попутные предметы. В предлагаемой полезной модели используется устройство регулирования длины ленты независимо от первоначальной степени ее натяжения. Это достигается тем, что лента намотана на барабан, закручиваемый спиральной пружиной с большим числом оборотов, так что выбранное натяжение не зависит от длины ленты. Барабан снабжен храповым механизмом, препятствующим стравливанию ленты, но сохраняющим ее натяжение при уменьшении размера животного. Для того, чтобы лента отвечала размерам животного, храповый механизм периодически освобождает ленту на короткое время, достаточное для приведения величины натяжения к заданному значению. Это производится по сигналу таймера или датчика натяжения ленты. В другом варианте требуемое натяжение ленты осуществляется необратимым сервоприводом, управляемым датчиком натяжения ленты и скорости его изменения.
4. При длительном ношении устройства животное устает, и на шкуре могут образовываться потертости. Кроме того, могут возникать ситуации, когда само устройство может стать причиной его гибели. Для освобождения ленты поэтому предусмотрено ее замыкание, содержащее элемент зацепления, приводимый в действие сервомеханизмом или пиропатроном по команде с пункта наблюдения или датчика опасной для животного ситуации, угрожающей его жизни.
6. В известных устройствах кассеты с аппаратурой и питание закреплены на поверхности ленты, что неоптимально с точки зрения создания помех движению животного и устойчивости к механическим повреждениям. Кроме того, это делает невозможным контакт кассеты питания с телом животного. В предлагаемой полезной модели лента снабжена продольными разрезами ее широкой стороны, длина которых отвечает размерам кассет. Каждая кассета, снабженная фланцами герметизации, помещается в свой разрез и крепится к ленте по
периметру фланцев болтами, которые могут служить одновременно для затяжки фланцевого герметичного соединения частей кассеты. Возможность осуществления полезной модели следует из того, что в ней используются известные элементы и их модификации. Работоспособность ее подтверждается тем, что имеющиеся образцы испытаны в реальных условиях, и результаты подтверждают заявленные свойства.
1. Устройство длительного радионаблюдения движения животных, представляющее собой петлю из гибкой ленты с закрепленными на ее поверхности герметичными кассетами электропитания, солнечной батареи, радиоустройств, устройств натяжения ленты и ее замыкания, отличающееся тем, что кассета солнечной батареи имеет эластичное основание с закрепленными на нем фотодиодами и защищенное от повреждений с рабочей стороны механически прочной прозрачной пленкой.
2. Устройство длительного радионаблюдения по п.1, отличающееся тем, что кассета источника питания снабжена теплоизоляцией, кроме части, прилегающей к телу животного, выполненной из металла.
3. Устройство длительного радионаблюдения по п.1, отличающееся тем, что содержит устройство стабилизации натяжения ленты, выполненное в виде барабана со спиральной пружиной и снабженного стопором одностороннего действия, освобождаемым сервомеханизмом при медленных изменениях силы натяжения, либо по временной программе
4. Устройство длительного радионаблюдения по п.1, отличающееся тем, что содержит устройство стабилизации натяжения ленты, выполненным в виде барабана, вращаемого необратимым сервоприводом, управляемым датчиком натяжения ленты и скорости его изменения.
5. Устройство длительного радионаблюдения по п.1, отличающегося тем, что устройство замыкания ленты снабжено элементом зацепления, приводимым в действие сервомеханизмом или пиропатроном по команде с пункта сбора информации или с автономного датчика внештатной ситуации.
6. Устройство длительного радионабдюдения по п.1, отличающееся тем, что кассеты размещены в продольных разрезах ленты и прикреплены к ней по периметру своих фланцев.
